專利名稱：高純單硬脂酸甘油酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化工產(chǎn)品制備，尤其涉及單硬脂酸甘油酯的制備。
目前，工業(yè)用單硬脂酸甘油酯的制備大多采用《化工產(chǎn)品手冊》中“硬脂酸單甘油酯”的制備工藝，即硬脂酸與甘油在NaOH催化劑的作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)，然后冷卻、澆盤、包裝即成品，由此工藝所制備的產(chǎn)品雖然也可以直接應(yīng)用于食品工業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)及醫(yī)藥工業(yè)，但是由于它是一個(gè)單硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯的混合物，其單硬酯酸甘油酯的含量僅達(dá)40%左右，因而用來作為乳化劑的效果較差，國外采用對產(chǎn)物混合物進(jìn)行分子蒸餾而分離出單硬脂酸甘油酯，其純度可達(dá)90%以上，據(jù)《廣東化工》1989，3介紹，廣東化工研究所也成功地用分子蒸餾法分離出90%以上的單硬脂酸甘油酯產(chǎn)品，但是，這種工藝的設(shè)備復(fù)雜，加工困難，投資較大，使得應(yīng)用受到限制。
本發(fā)明的目的是提供一種合成反應(yīng)初級產(chǎn)物中單硬脂酸甘油酯含量高，分離設(shè)備簡單，分離效果好的一種高純單硬脂酸甘油酯的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案由下列方式實(shí)現(xiàn)以氫化油和甘油為原料，NaHCO和CO2形成的氣固混合物為催化劑，以CO2為保護(hù)氣體，在230-260℃下進(jìn)行酯交換反應(yīng)。然后用乙醇作溶劑對反應(yīng)固體產(chǎn)物進(jìn)行分提，再經(jīng)機(jī)械分離和干燥造粉即得到純度為≥90%的單硬酯酸甘油酯。
硬化油NaHCO3∶CO2＝100(g)∶0.4-0.5(g)∶0.8-1.0(l)。
氫化油優(yōu)選為氫化牛油、氫化豬油。
溶劑分提最好進(jìn)行兩次，第一次分提溫為35-30℃，第二次分提溫度為29-25℃，溶質(zhì)比優(yōu)選為1∶8-1∶10。
機(jī)械分離優(yōu)選離心分離，轉(zhuǎn)速為6000-8000r.pm。
本發(fā)明的積極效果是酯交換反應(yīng)產(chǎn)物中單硬酯酸甘油酯含量可達(dá)50-62%，分離設(shè)備簡單、操作容易，分離后單硬脂酸甘油酯純度可達(dá)到90%以上，符合ISO7366標(biāo)準(zhǔn)，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
常溫下，甘油在油脂中溶解度為4%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于醇解反應(yīng)中甘油的理論需要量，而高溫可顯著增加甘油在油脂中的溶解度，但是若溫度過高則會(huì)引起原料油氧化，因而本發(fā)明優(yōu)選反應(yīng)溫度為255°±5℃，此溫下甘油在氫化油中的溶解度比常溫下可提高10倍以上。
本發(fā)明通入CO2氣體有兩方面的作用。一是排除反應(yīng)系統(tǒng)中空氣和水份;二是反應(yīng)液中的CO2氣體與NaHCO3形成氣一固混合催化劑。其催化機(jī)理是硬化油高溫條件下與NaHCO3發(fā)生皂化反應(yīng)放出CO2氣體，CO2與皂液相遇發(fā)生碳酸分解鈉皂的酸化反應(yīng)，即CO2能使脂肪酸鈉分解為脂肪酸并產(chǎn)生NaHCO3，NaHCO3經(jīng)加熱轉(zhuǎn)化為Na2CO3，反應(yīng)式如下
R-C17H15，上述反應(yīng)為碳酸鈉皂化-二氧化碳酸化-碳酸鈉皂化。這樣可以形成一個(gè)循環(huán)催化系統(tǒng)，從而保證了硬化油同甘油的酯交換反應(yīng)。


圖1是本發(fā)明的制備工藝流程圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
將硬化油預(yù)熱熔融，然后加入甘油混合，再加入NaHCO3，并通入CO2氣體，開動(dòng)攪拌繼續(xù)升溫，當(dāng)溫度達(dá)到230-260℃時(shí)，保溫25-35分鐘。然后對反應(yīng)產(chǎn)物直接進(jìn)行離心分離除去未反應(yīng)甘油后，以乙醇為溶劑溶解反應(yīng)產(chǎn)物。溶質(zhì)比為1∶10，在35-31℃和29-25℃兩次分提析出二、三硬脂酸甘油酯后。溶液繼續(xù)冷析至溫度在-10℃-15℃時(shí)析出單硬脂酸甘油酯。然后用離心機(jī)分離出乙醇溶液，轉(zhuǎn)速為6000 8000r.pm，將分離后的固體再加熱熔融、造粉。即得單硬脂酸甘油酯純度為≥90%。
實(shí)施例1、將100克硬化豬油放入四口燒瓶中，加熱熔融至70-80℃，再加入40克甘油，繼續(xù)升溫至240℃，然后加入0.5克NaHCO3，開動(dòng)攪拌、并通入CO2氣體，流量為0.61/min，使溫度升至255℃，恒溫25分鐘，冷卻出料，將上述反應(yīng)產(chǎn)物用高速離心機(jī)分離出甘油，其轉(zhuǎn)速為6000r.pm，得到單硬脂酸甘油酯含量為52%的混合酯。然后稱取50克混合酯，按溶質(zhì)比為1∶10加入95%乙醇400ml，加熱溶解混合酯，而后使其自然冷卻，在31℃進(jìn)行第一次分提分離出固體，繼續(xù)冷卻到25℃第二次分提，分離固體，經(jīng)兩次分提后的溶液再冷析，在-10℃時(shí)析出單硬脂酸甘油酯，離心分離出乙醇溶液，轉(zhuǎn)速為8000r.pm，對分離后的固體加熱、熔融、造粉即得單硬脂酸甘油酯含量為91%。
實(shí)施例2將100克硬化牛油加熱熔融至70-80℃，加入甘油40克，繼續(xù)升溫使其反應(yīng)物混合，加入0.5克NaHCO3，并通入CO2氣體，流量為0.81/min，攪拌，升溫至255℃，恒溫28分鐘，冷卻，用高速離心機(jī)分離出甘油，轉(zhuǎn)速為7000rpm，得到含量為58%的單硬脂酸甘油酯的混合酯，然后稱取50克混合酯，按溶質(zhì)比1∶8加入95%乙醇400ml，加熱溶解混合酯，使其自然冷卻，在32℃和26℃兩次分提出二、三硬脂酸甘油酯，而后將溶液再冷析，溫度在15℃時(shí)析出單硬脂酸甘油酯，離心分離出乙醇溶液，轉(zhuǎn)速為7000rpm分離后的固體加熱熔融、造粉所得單硬脂酸甘油酯含量為95%。
實(shí)施例3將100克硬化豬油加熱熔融至70-80℃，加入30克甘油，加熱至240℃使其混合，通入CO2氣體，流量為1l/min，加入0.5克NaHCO3，攪拌，升溫至260℃，恒溫30分鐘冷卻，離心分離出甘油，轉(zhuǎn)速為7000r.pm，得單硬脂酸甘油酯含量為53%的混合酯，然后稱取50克混合酯，按溶質(zhì)比1∶10加入95%乙醇500ml，加熱溶解混合酯后，自然冷卻，在33℃和26℃兩次分提出二、三硬脂酸甘油酯，溶液繼續(xù)冷析至7℃時(shí)，析出單硬脂酸甘油酯，離心分離出乙醇溶液，轉(zhuǎn)速為8000r.pm，將分離后的固體加熱熔融造粉，得單硬脂酸甘脂酯含量為93%。
實(shí)施實(shí)例4將100克硬化油加熱熔融至70-80℃，加入35克甘油，加熱至240℃，加入0.5克NaHCO3，通入CO2，流量為0.9l/min，攪拌升溫至258℃，恒溫30分鐘，冷卻。離心分離出甘油，轉(zhuǎn)速為7500r.pm，得單硬脂酸甘油酯含量為52.5%的混合酯。然后，稱取50克混合酯，按溶質(zhì)比1∶10加入95%乙醇500ml，加熱溶解混合酯后，使其自然冷卻，在35℃時(shí)分提出二、三硬脂酸甘油酯，在25℃時(shí)分提出二、三硬脂酸甘油酯后，溶液繼續(xù)冷卻，10℃時(shí)析出單硬酯酸甘油酯，然后，離心分離出乙醇溶劑。轉(zhuǎn)速為6000r.pm，分離后的固體加熱熔融、造粉即得硬酯酸甘油酯含量為92%。
權(quán)利要求
1.一種高純單硬脂酸甘油酯的制備方法，它包括以氫化油和甘油為原料進(jìn)行酯交換反應(yīng)，其特征在于反應(yīng)采用氣-固混合物為催化劑，CO2氣體為保護(hù)氣體，反應(yīng)在230-260℃下進(jìn)行，然后直接對反應(yīng)混合物進(jìn)行分離出甘油后，以乙醇作溶劑對分離甘油后的固體進(jìn)行兩次分提，再經(jīng)機(jī)械分離和干燥造粉。
2.一種如權(quán)利要求1所述高純單硬脂酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述硬化油為硬化牛油或者硬化豬油。
3.一種如權(quán)利要求2所述高純單硬脂酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述氣一固混合物為NaHCO3-CO2(氣)的混合物。
4.一種如權(quán)利要求3所述高純單硬脂酸甘油酯的制備方法其特征在于硬化油(g)NaHCO3(g)∶CO2(l)＝100∶0.4-0.5∶0.8-1.0。
5.一種如權(quán)利要求1-4所述任何一高純單硬脂酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述兩次分提為第一次分提溫度為35-31℃，第二次分提溫度為28-25℃。
6.一種如權(quán)利要求5所述高純單硬脂酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述機(jī)械分離為離心分離，轉(zhuǎn)速為6000-8000r.pm。
7.一種如權(quán)力要求5所述高純單硬脂酸甘油的制備方法，其特征在于所述兩次分提的溶質(zhì)比為1∶8-1∶10。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高純單硬脂酸甘油酯的制備方法。其中以硬化油和甘油為原料，以NaHCO
文檔編號C07C69/30GK1076187SQ9310106
公開日1993年9月15日 申請日期1993年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月19日
發(fā)明者周端午, 劉曉真, 李新中, 劉幼征 申請人:周端午, 劉曉真, 李新中, 劉幼征